既主内政, 又辖外交——以PHR为中心的基因网络调控植物-菌根真菌的共生

磷是植物生长发育必需的大量矿质营养元素, 但自然界大部分土壤都存在严重缺磷的问题。为了适应这一营养逆境, 植物演化出一系列低磷胁迫应答反应。通过改变基因的转录水平调控低磷胁迫应答反应, 而转录因子PHR1在调控植物对低磷胁迫的转录响应中起关键作用。此外, 大部分陆生植物还能与丛枝菌根真菌建立共生关系, 通过丛枝菌根真菌更有效地从土壤中获取磷元素。最近, 中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组发现, 以PHR为中心的转录调控网络控制植物-丛枝菌根真菌共生的建立。因此, PHR不但在维持植物细胞自身的磷稳态中发挥作用, 而且参与植物与外界微生物的相互作用, 为植物有效地从环境中获得磷元素提供了另外一条途径。     

响应面法优化飞龙掌血中总生物碱的提取工艺

以飞龙掌血（Toddalia asiatica（L.）Lam.）的根为实验材料,以总生物碱的含量为检测指标,应用响应面法对飞龙掌血中总生物碱的提取工艺进行了优化。结果显示,当提取条件为乙醇体积分数74.76%、料液比20∶1和提取时间32.87 min时,飞龙掌血提取物中总生物碱的理论含量值可达11.09 mg/g,总生物碱含量达到最高值。按照最佳提取工艺条件进行验证,3次平行实验的均值为（10.74 ±0.18）mg/g,与理论值差异较小,表明利用响应面法来优化飞龙掌血中总生物碱的最佳提取工艺模型拟合良好,具有一定实用价值。     

拟南芥转录因子HB22与CRY1相互作用研究

通过酵母双杂交的方法,从拟南芥转录因子库中筛选出了6个与CRY1相互作用的转录因子.为了测定其中的HB22与CRY1相互作用的强度,采用了ONPG与CPRG两种方法对其β-半乳糖苷酶活性进行了分析.结果显示在蓝光光强为50μmol/m2s,孵育时间为4 h的情况下,蓝光与暗处理情况下的β-半乳糖苷酶活性比值分别为1.668和2.18.进一步设置蓝光处理时间及光强梯度实验数据显示,在蓝光光强为50μmol/m2s孵育时间为3 h时,二者相互作用强度达到最高.说明HB22与CRY1的相互作用具有蓝光响应.对蓝光处理不同时间的野生型col-4与cry1缺失突变体的材料进行HB22基因的定量PCR分析,发现拟南芥cry1缺失突变体中该基因的表达量比野生型中高,在蓝光处理2 h时,缺失突变体中表达量为野生型中的6倍左右.说明CRY1可能介导蓝光抑制HB22基因表达.     

响应面法对小球藻Chlorella zofingiensis高产虾青素条件的优化

采用析因设计法(Plackett-burman)对影响Chlorella zofingiensis高产虾青素的相关因素进行评价,发现硝酸钠、光照强度、二价铁离子及醋酸钠浓度对虾青素产量影响显著.利用中心组合设计(central composite design)及响应面分析对影响虾青素产量的关键因素做进一步的优化,得到较佳的试验点为二价铁离子浓度0.41 mmol/L,硝酸钠浓度0.8 mmol/L,醋酸钠浓度37.1 mmol/L,光照强度650 E/m2×s.优化后虾青素产量从7.890mg/L提高到19.81mg/L,比优化前提高了2.5倍.     

藜磷酸肌醇5-磷酸酶基因(CaP5P)的表达分析和胁迫响应检测

植物通过多种信号途径感知外界环境变化,从而引发一系列的信号级联反应,其中磷脂信号途径起着重要的作用。本研究从藜盐胁迫差减文库中获得了一个EST05序列,利用RT-PCR检测了其在非生物胁迫下表达趋势,显示EST05序列在非生物胁迫下的表达有升高。随后利用RACE技术获得其全长编码序列,测序结果显示其与蓖麻(Ricinus communis) 的磷酸肌醇5-磷酸酶基因(P5P)的同源性达56%,遂将其命名为CaP5P。最后过量表达CaP5P在拟南芥中初步验证了功能,转基因植株表现对盐胁迫耐受性降低的趋势,呈现负调控的特征。本研究对磷酸肌醇5-磷酸酶基因功能的初步研究为磷脂信号途径中负调控组分的分析提供了参考依据。     

鞘翅目形态结构的三维重建与功能之间关系探讨的有效方法评估

本文简要介绍了计算机三维重建技术在鞘翅目形态学研究中的应用,并对所涉及到的成像设备及相关技术做了简要的介绍和评估。同时,本文也对计算机三维重建技术的未来发展方向做了初步的展望。     

我国沿海线形亚属海链藻的形态学研究

壳面孔纹的形态学特征是海链藻的重要分类学依据之一。线形亚属的海链藻种类大多是从圆筛藻属修订而来, 它们之间的区别特征细微, 需电镜下观察才能准确鉴定。我国关于线形亚属海链藻的报道较少。研究利用电镜(EM)技术, 对采自我国沿海海域的自然水样, 以及分离获得的单克隆培养藻株进行了形态学观察, 针对其中的海链藻属Thalassiosira Cleve种类开展了形态分类学的专题研究。报道了6个隶属于线形亚属的海链藻种类, 分别是紧密海链藻T. densannula Hasle &; Fryxell、微小海链藻T. exigua Fryxell &; Hasle、线形海链藻T. lineata Jousé、微线形海链藻T. nanolineata (Mann) Fryxell &; Hasle、结线形海链藻T. nodulolineata (Hendey) Hasle &; Fryxell和柔弱海链藻T. tenera Proschkina-Lavrenko, 其中有4个为我国新记录种类: 紧密海链藻、线形海链藻、微线形海链藻和结线形海链藻。对每个种类的形态学特征、生活习性和生态分布进行了描述, 提供了电镜照片。对相似种类的形态学特征进行了比较研究, 分析了孔纹特征的变化类型及其分类学意义。     

不同土壤水分下山杏光合作用CO2响应过程及其模拟

在半干旱黄土丘陵区,以2年生盆栽山杏为材料,应用CIRAS-2型光合作用系统,测定了8个土壤水分梯度下山杏光合作用的CO₂响应过程,并采用直角双曲线模型、指数方程和直角双曲线修正模型对其CO₂响应数据进行拟合,分析了山杏光合作用与土壤水分的定量关系.结果表明: 山杏CO₂响应过程对土壤水分有明显的阈值响应特征.维持山杏叶片较高的光合速率(P_n)和羧化效率(CE)的土壤相对含水量(RWC)在46.3%～81.9%,在此水分范围内,光合作用没有发生明显的CO₂饱和抑制现象;当RWC超出此范围,土壤水分升高或降低均明显降低山杏叶片的光合能力(P_{n max})、CE和CO₂饱和点(CSP).在不同土壤水分条件下,3个模型对山杏CO₂响应数据的模拟效果有明显差别.在46.3%～81.9%土壤水分范围内,3个模型均能较好地拟合山杏CO₂响应过程及其特征参数CE、CO₂补偿点(Γ)和光呼吸速率(R_p),其拟合精度均表现为直角双曲线修正模型＞指数方程＞直角双曲线模型;当土壤水分含量过高(RWC＞81.9%)或过低(RWC＜46.3%)时,只有直角双曲线修正模型能较好地拟合山杏CO₂响应过程及其特征参数.RWC在46.3%～81.9%范围内,山杏具有较高的光合作用效率;与传统直角双曲线模型和指数方程相比,直角双曲线修正模型具有更好的适用性.     

厚唇裸重唇鱼胚胎发育的形态学观察

采用体视显微镜对厚唇裸重唇鱼的胚胎发育过程进行连续观察和描述。结果表明,受精卵呈卵圆形,卵径较大,吸水膨胀后为(4.41±0.13)mm。在水温为9℃条件下,授精后9h进入卵裂期,23h 30min进入囊胚期,33h进入原肠期,71h进入神经胚期,74h 30min进入器官分化期,210h开始破膜而出,初孵仔鱼全长9.35mm。破膜后16d仔鱼开始上浮。对厚唇裸重唇鱼的胚胎发育特点与其近缘种的差异进行了讨论。